وكالة الفضاء الأوروبية تصمم محطات طاقة شمسية فضائية ، ويستمر النهار والليل في إشعاع الطاقة

وسرعان ما تم إنشاء محطة للطاقة الشمسية في الفضاء. (الصورة: الوثيقة بيكساباي)

جاكرتا - من المتوقع أن تكون محطات الطاقة الشمسية في الفضاء قادرة على توفير مصادر موثوقة للطاقة المتجددة للشبكة وتقديم خيارات بديلة للطاقة النووية في المستقبل.

تبحث وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) الآن عن خطة تستفيد من حقيقة أن الشمس لا تتوقف أبدا عن السطوع في الفضاء ، وأن ضوء الشمس أكثر كثافة هناك من سطح الأرض.

وسيشمل ذلك تجميع قمر صناعي طوله عدة أميال في المدار مع صفيف شمسي ، مما سيبقيه مضاء باستمرار بواسطة الشمس أكثر من 99 في المائة من وقته.

ستنبعث الطاقة مرة أخرى إلى الأرض من خلال موجات الراديو عالية التردد وسيتم توليد هذه الطاقة ليلا ونهارا بغض النظر عن شكل الطقس على سطح كوكبنا في ذلك الوقت.

يقول مؤيدو الفكرة إن محطة طاقة واحدة قد تكون قادرة على توصيل حوالي 2 جيجاوات من الطاقة المتجددة إلى الشبكة ، وهي نفس محطة الطاقة النووية على الأرض.

وتشير الدراسات الحديثة إلى أن هذا المفهوم، المسمى الطاقة الشمسية الفضائية، قابل للتطبيق نظريا ويمكن أن يدعم سبل إزالة الكربون من قطاع الطاقة.

ومع ذلك ، يقول الخبراء إن عدم اليقين الكبير والتحديات التقنية لا تزال قائمة ، وهذا هو السبب في اقتراح برنامج البحث والتطوير هذا المعروف باسم SOLARIS حديثا.

الفيزياء المشاركة في هذا المشروع تعني أن هذه الأقمار الصناعية يجب أن تكون كبيرة الحجم ، حوالي عدة كيلومترات ، وينطبق الشيء نفسه على مجموعة "rectenna" على سطح الأرض.

وهذا بدوره سيتطلب تقدما تقنيا في مجالات مثل التصنيع الداخلي وتجميع الروبوتات، والخلايا الكهروضوئية عالية الكفاءة، والإلكترونيات عالية الطاقة، وتشكيل شعاع الترددات اللاسلكية.

وينبغي أيضا إجراء مزيد من البحوث لتأكيد آثار الموجات الدقيقة المنخفضة الطاقة على صحة الإنسان والحيوان فضلا عن التوافق مع الطائرات والسواتل.

وفقا للدكتور سانجاي فيجيندران ، الذي درسها لوكالة الفضاء الأوروبية ، يمكن أن توفر التكنولوجيا "خيارا بديلا للطاقة النووية" ،  

"هذا هو نوع السؤال التقني الذي ستنظر فيه سولاريس ، لمواصلة استكشاف جدوى المفهوم ، حتى تتمكن أوروبا من اتخاذ قرار مستنير بحلول عام 2025 بشأن ما إذا كانت ستواصل برنامج الطاقة الشمسية الفضائي في المستقبل" ، حسبما نقلت صحيفة ديلي ميل أونلاين عن فيجيندران.

وقال: "كميزة إضافية، فإن أي اختراق يتحقق في هذا المجال سيكون لا يقدر بثمن، وينطبق على العديد من جهود رحلات الفضاء الأخرى". "من الأخطاء المتكررة مقارنة المفهوم بالطاقة الشمسية الأرضية ، في حين أن الطاقة الشمسية الفضائية في الواقع تقدم خصائص جديدة مثل طاقة الحمل الأساسية التي تعمل في الواقع على استكمال المصادر المتقطعة بدلا من التنافس معها مثل الطاقة الشمسية الأرضية وطاقة الرياح."

وقال فيجيندران: "في هذه الحالة يمكنهم تقديم خيارات بديلة للطاقة النووية في المستقبل - حيث تظهر الأبحاث أن الحلول الفضائية ينتهي بها الأمر إلى أن تكون تنافسية للغاية".

ويأتي اقتراح البرنامج في مرحلة يكون فيها الاهتمام العالمي بالطاقة الشمسية الفضائية في أعلى مستوياته منذ عقود، مع إعداد عروض توضيحية في المدار في الولايات المتحدة والصين واليابان.

كما شكلت المملكة المتحدة مبادرة الطاقة الفضائية لتطوير الطاقة الشمسية الفضائية، في حين تمول المفوضية الأوروبية مشروعا يبحث في عاكس ضوئي كبير يوجه ضوء الشمس إلى مزرعة شمسية على الأرض تسمى SOLSPACE.

وأضاف الدكتور فيجيندران: "بالنظر إلى أزمتي المناخ والطاقة ، والوتيرة السريعة التي نقوم بها في القدرات الفضائية ، فقد حان الوقت للتحقيق فيما إذا كانت الطاقة الشمسية الفضائية يمكن أن تكون جزءا من الحل - وهذا هو الشيء المسؤول الذي يجب القيام به".

يقدر تقرير صادر عن شركة الاستشارات الهندسية Frazer-Nash أن أول محطة طاقة شمسية فضائية يمكن أن تدخل الخدمة بحلول عام 2040 بتكلفة تبلغ حوالي  16 مليار جنيه إسترليني (271 تريليون روبية). بعد ذلك ، يمكن أن يكلف كل قمر صناعي إضافي حوالي 5 مليارات جنيه إسترليني (84.7 تريليون روبية).

وتشير التقديرات إلى أن هذا سيوفر الطاقة عند 50 جنيها (847 ألف روبية إندونيسية) لكل ميجاوات ساعة، وهو ما يعادل تقريبا المصادر المتجددة الأخرى.

وفي الوقت نفسه ، تقدر تكلفة محطة Sizewell C النووية بقدرة 3.2 جيجاوات في سوفولك بما يتراوح بين 20 و 30 مليار جنيه إسترليني (339 تريليون روبية إندونيسية - 508.5 تريليون روبية إندونيسية) وستكون قادرة على توليد الكهرباء لستة ملايين منزل لمدة تصل إلى 60 عاما.